通信系統(tǒng)MATLAB仿真(入門1)

通信系統(tǒng)MATLAB仿真(入門1)第一頁，共29頁。6.1模擬通信系統(tǒng)建模仿真一、模擬通信系統(tǒng)的基本模型

第二頁，共29頁。6.1模擬通信系統(tǒng)建模仿真二、信源模型確定信源偽隨機碼源統(tǒng)計信源（噪聲）

第三頁，共29頁。2.1模擬通信系統(tǒng)建模仿真二、信源模型確定信源Simulink基本庫的常用確定信源壓控振蕩源（連續(xù)時間，離散時間）輸出信號的頻率隨著輸入信號幅度的變化而發(fā)生相應(yīng)的變化用于調(diào)頻調(diào)制器、鎖相環(huán)路等

第四頁，共29頁。2.1模擬通信系統(tǒng)建模仿真二、信源模型偽隨機碼源數(shù)據(jù)信源伯努利二進制信源（產(chǎn)生單極性二進制隨機碼源）二進制錯誤模式發(fā)生源（用于糾錯編碼）泊松整數(shù)分布發(fā)生源、隨機整數(shù)發(fā)生源偽隨機碼（用于擴頻通信、模擬噪聲）PN序列發(fā)生器、Gold序列發(fā)生器、Walsh序列發(fā)生器

第五頁，共29頁。6.1模擬通信系統(tǒng)建模仿真二、信源模型噪聲源Simulink基本庫中提供的隨機信號源高斯噪聲發(fā)生器、均勻噪聲發(fā)生器、瑞利噪聲發(fā)生器、萊斯噪聲發(fā)生器

第六頁，共29頁。6.1模擬通信系統(tǒng)建模仿真三、調(diào)制與解調(diào)根據(jù)調(diào)制的性質(zhì)，被調(diào)信號類型等可以講調(diào)制分為不同的類型。線性調(diào)制：調(diào)制前后頻譜形狀不變，僅發(fā)生線性變化。（幅度調(diào)制AM，抑制載波雙邊帶調(diào)制DSB-SC，單邊帶調(diào)制SSB等。）非線性調(diào)制:不僅發(fā)生頻率位置搬移，形狀發(fā)生非線性變化。（頻率調(diào)制FM，相位調(diào)制PM）第七頁，共29頁。2.1模擬通信系統(tǒng)建模仿真三、調(diào)制與解調(diào)根據(jù)調(diào)制的性質(zhì)，被調(diào)信號類型等可以講調(diào)制分為不同的類型。模擬調(diào)制：被調(diào)信號攜帶的是模擬信號。

（AM,DSB-SC,SSB,FM,PM）數(shù)字調(diào)制：被調(diào)信號攜帶的是離散的數(shù)據(jù)信號（ASK,FSK,PSK,DPSK,QAM,MSK等）第八頁，共29頁。2.1模擬通信系統(tǒng)建模仿真三、調(diào)制與解調(diào)1、調(diào)制的通帶和基帶模型直接由調(diào)制函數(shù)建立的仿真模型稱為通帶調(diào)制模型。調(diào)制載波頻率往往很高，在仿真中為了保證信號無失真，必須采用很高的系統(tǒng)仿真采樣率。這樣仿真步進必須設(shè)置的非常小，系統(tǒng)仿真計算量和存儲量大大增大。

第九頁，共29頁。2.1模擬通信系統(tǒng)建模仿真三、調(diào)制與解調(diào)1、調(diào)制的通帶和基帶模型改進的方法是將調(diào)制信號用等效的復(fù)低通信號表示。復(fù)信號包含了被調(diào)信號相關(guān)的全部變量，而調(diào)制方式的數(shù)學(xué)性能與載波頻率無關(guān)。上述等效低通調(diào)制模型為調(diào)制器基帶模型

第十頁，共29頁。2.1模擬通信系統(tǒng)建模仿真三、調(diào)制與解調(diào)1、調(diào)制的通帶和基帶模型復(fù)信號包含了被調(diào)信號相關(guān)的全部變量（幅度，相位），而調(diào)制方式的數(shù)學(xué)性能與載波頻率無關(guān)。上述等效低通調(diào)制模型稱為調(diào)制器基帶模型。

第十一頁，共29頁。2.1模擬通信系統(tǒng)建模仿真三、調(diào)制與解調(diào)2、模擬調(diào)制與解調(diào)模型例2.1對抑制載波的雙邊帶調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)進行仿真。設(shè)傳輸?shù)幕鶐盘枮檎也?，幅度?，頻率范圍為1~10Hz，載波頻率為100Hz，傳輸信道為高斯白噪聲信道，其信噪比SNR為10dB,系統(tǒng)仿真采樣率為1000Hz。第十二頁，共29頁。2.1模擬通信系統(tǒng)建模仿真三、調(diào)制與解調(diào)補充：通信工具箱中信道的相關(guān)模塊。加性高斯白噪聲AWGN二進制對稱信道BSC多徑瑞利衰落信道萊斯衰落信道第十三頁，共29頁。2.1模擬通信系統(tǒng)建模仿真第十四頁，共29頁。2.1模擬通信系統(tǒng)建模仿真第十五頁，共29頁。2.2數(shù)字通信系統(tǒng)建模仿真掌握數(shù)字通信系統(tǒng)的基本模型掌握各部分的建模仿真（采樣、量化、編碼、調(diào)制等）第十六頁，共29頁。2.2數(shù)字通信系統(tǒng)建模仿真一、數(shù)字通信系統(tǒng)的基本模型

第十七頁，共29頁。2.2數(shù)字通信系統(tǒng)建模仿真二、模擬信號數(shù)字化（取樣、量化、編碼）

取樣保證不失真?zhèn)鬏數(shù)淖钚〈鷥r——取樣定理。（復(fù)習(xí)取樣定理）

第十八頁，共29頁。2.2數(shù)字通信系統(tǒng)建模仿真二、模擬信號數(shù)字化

取樣定理：如果對某一帶寬有限的時間連續(xù)信號（模擬信號）進行采樣，且采樣速率達到兩倍以上的最高工作頻率，那么根據(jù)這些抽樣值就能還原出原始信號。

第十九頁，共29頁。2.2數(shù)字通信系統(tǒng)建模仿真二、模擬信號數(shù)字化例1將一個連續(xù)的正弦信號轉(zhuǎn)換為離散樣值信號。

第二十頁，共29頁。2.2數(shù)字通信系統(tǒng)建模仿真二、模擬信號數(shù)字化

第二十一頁，共29頁。2.2數(shù)字通信系統(tǒng)建模仿真二、模擬信號數(shù)字化（2）量化及編碼例2對8位A/D、D/A轉(zhuǎn)換器進行仿真，轉(zhuǎn)換值范圍為0~255，轉(zhuǎn)換采樣率為1次/s。

第二十二頁，共29頁。2.2數(shù)字通信系統(tǒng)建模仿真二、模擬信號數(shù)字化（3）PCM編碼及解碼非均勻量化：在小信號時采用較小的量化間隔，在大信號時用大的量化間隔。中國和歐洲的PCM數(shù)字電話系統(tǒng)采用A律壓擴方式。

第二十三頁，共29頁。2.2數(shù)字通信系統(tǒng)建模仿真二、模擬信號數(shù)字化（3）PCM編碼及解碼編碼時，每個養(yǎng)殖為8位二進制碼表示。其中最高比特位表示樣值得正負極性，接下來的3位比特表示樣值得絕對值所在的8段折線的段落號，最后四位是樣值處于段落內(nèi)16個均勻間隔上的間隔序號。

第二十四頁，共29頁。2.2數(shù)字通信系統(tǒng)建模仿真二、模擬信號數(shù)字化例3設(shè)計13折線近似的PCM編碼器模型，使它能夠取值在[-1,1]內(nèi)的歸一化信號樣值進行編碼。

第二十五頁，共29頁。2.2數(shù)字通信系統(tǒng)建模仿真二、模擬信號數(shù)字化例4設(shè)計一個對應(yīng)于例3編碼器的解碼器。

第二十六頁，共29頁。2.2數(shù)字通信系統(tǒng)建模仿真三、基帶傳輸碼型設(shè)計掌握以下概念：二電平碼、三電平碼、多電平碼